[發(fā)明專(zhuān)利]一種復(fù)合阻燃抗靜電劑及其制備方法和應(yīng)用

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910064832.2
• 申請(qǐng)日: 2019-01-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109824810A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周昌林;汪磊;劉楊;陳衛(wèi)豐;李永雙;李德江
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 三峽大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C08F212/08
• 分類(lèi)號(hào): C08F212/08;C08F220/14;C08F218/08;C08F220/56;C08F220/06;C08F2/44;C08F2/28;C08F2/30;C08K3/02;C08K3/22;C08K3/04;C08L23/06;C08J3/22
• 代理公司: 宜昌市三峽專(zhuān)利事務(wù)所 42103
• 代理人: 成鋼

本發(fā)明涉及一種復(fù)合阻燃抗靜電劑及其制備方法和應(yīng)用，先將如下質(zhì)量份的無(wú)機(jī)阻燃劑紅磷、氫氧化鎂、炭黑與雙鍵單體、乳化劑分散于水中，超聲分散，備用；然后將得到的分散體系逐漸滴加到裝有水、乳化劑、過(guò)硫酸銨引發(fā)劑的混合物的反應(yīng)容器中，攪拌下滴加完畢后，加入偶氮類(lèi)引發(fā)劑，再繼續(xù)反應(yīng)，將雙鍵單體充分反應(yīng)完畢后，出料噴入閃蒸器干燥，并采用氣流粉碎，即得到復(fù)合阻燃抗靜電劑。其解決了現(xiàn)有無(wú)機(jī)阻燃劑（如紅磷、氫氧化鎂）與聚烯烴組分相容性差、分散困難等技術(shù)問(wèn)題，其含有如下組分：紅磷、氫氧化鎂、丙烯酸酯?乙烯基單體共聚物、乳化劑和炭黑。本發(fā)明可用于聚烯烴阻燃抗靜電母粒及阻燃抗靜電材料的制備。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及聚烯烴材料，具體說(shuō)是復(fù)合阻燃抗靜電劑的制備方法及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

聚烯烴由于其優(yōu)良的抗老化性和成熟的熱焊接方法，逐漸在礦山管道中得到運(yùn)用。但是聚烯烴材料在不添加阻燃劑和抗靜電劑的情況下，其氧指數(shù)只有17％左右，通常情況下極易燃燒；其體積電阻率大于10¹⁰Ωcm，極易產(chǎn)生靜電累積，在使用過(guò)程中，特別在礦山、易燃?xì)怏w輸送等領(lǐng)域具有極大的安全隱患。隨著阻燃抗靜電聚烯烴的推廣，對(duì)阻燃抗靜電聚烯烴材料的阻燃性抗靜電性提出更高的要求。

現(xiàn)有阻燃抗靜電聚氨酯的阻燃方法是通過(guò)添加大量的氯磷、溴磷、磷酸酯系列阻燃劑。其代表物有：鹵代化合物、紅磷、磷酸三(2-氯丙基)酯(TCPP)、磷酸三乙酯(TEP)、甲基磷酸二甲酯(DMMP)、氫氧化物，這類(lèi)阻燃劑均與聚烯烴相容性差，不易分散。同時(shí)鹵代化合物這些物質(zhì)在燃燒時(shí)釋放大量鹵代氫氣體都存在一定的毒性，容易對(duì)人體造成二次傷害。并且有機(jī)磷化合物中磷含量較低(5-10％)，阻燃效率低。無(wú)機(jī)阻燃劑如紅磷、氫氧化鎂具有阻燃過(guò)程中無(wú)煙或低煙且無(wú)毒的優(yōu)點(diǎn)，特別是紅磷阻燃劑磷含量很高(80-95％)，但是其在聚烯烴中的分散性差、填充分量高阻礙了其運(yùn)用。

聚烯烴抗靜電劑最常用的是炭黑、陽(yáng)離子表面活性劑等，同樣在添加過(guò)程中不易分散，粉塵大等問(wèn)題。

因此，阻燃抗靜電劑是開(kāi)發(fā)聚烯烴多種用途管道、型材的關(guān)鍵，人們一直在尋找更好的解決方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的就是為了解決現(xiàn)有無(wú)機(jī)阻燃劑(如紅磷、氫氧化鎂)與聚烯烴組分不相容、難分散、導(dǎo)電炭黑粉塵大等問(wèn)題，提供一種復(fù)合阻燃抗靜電劑的制備方法。

本發(fā)明中，一種復(fù)合阻燃抗靜電劑含有如下質(zhì)量份數(shù)比的組分：紅磷50～200份、氫氧化鎂100～2000份、共聚物100～500份、乳化劑10～30份、炭黑0～100份。

優(yōu)選地，乳化劑為陽(yáng)離子型十六烷基三甲基氯化銨、非離子型壬基酚聚氧乙烯醚，或單獨(dú)采用陰非型乳化劑壬基酚聚氧乙烯醚硫酸銨鹽。

所述的共聚單體為苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯、丙烯酰胺及丙烯酸的混合物，其中，苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯、丙烯酰胺及丙烯酸的質(zhì)量比為25-35：25-35：25-35：3-8：3-8，優(yōu)選方案中所述的共聚單體為苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯、丙烯酰胺及丙烯酸(質(zhì)量比為30：30：30：5：5)。

本發(fā)明同時(shí)提供復(fù)合阻燃抗靜電劑的制備方法，其包括如下步驟：

(1)先將如下質(zhì)量份的無(wú)機(jī)阻燃劑紅磷50～200份、氫氧化鎂100～2000份與共聚單體100～500份、乳化劑10～30份分散于700～1300份水中，放置于超聲波分散槽中超聲分散1～2小時(shí)，備用；

(2)然后將(1)步驟得到的分散體系逐漸滴加到裝有水100～500份、乳化劑5～10份、過(guò)氧化物引發(fā)劑1.5～2份到反應(yīng)容器中，反應(yīng)溫度40～80℃，攪拌速度100～200轉(zhuǎn)/min，滴加完畢后，加入高活性偶氮類(lèi)引發(fā)劑0.5～1份，再繼續(xù)反應(yīng)0.5～2小時(shí)，將可聚合含雙鍵單體充分反應(yīng)完畢后，加入導(dǎo)電炭黑0-100份加入上述分散液，攪拌分散后，出料噴入閃蒸器干燥，并采用氣流粉碎，即得到3-100微米的復(fù)合阻燃抗靜電劑。